TW201342976A - 小型胞元式（Ｓｍａｌｌｃｅｌｌ）基地台及其通道資源分配方法 - Google Patents

小型胞元式（Ｓｍａｌｌｃｅｌｌ）基地台及其通道資源分配方法 Download PDF

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Ching-Feng Hsieh
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    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/56—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria

Abstract

本發明係揭露一種小型胞元式(SmallCell)基地台及其通道資源分配方法，當用戶設備提出連線模式的服務請求以進行一通訊服務時，該小型胞元式(Smallcell)基地台中的通道資源分配處理器提供一前向接取通道(Forward Access Channel,FACH)作為該用戶設備的通訊管道，在無剩餘之專用通道(Dedicated Channel,DCH)時分配該前向接取通道予該用戶設備，以作為該連線模式下與該用戶設備間的無線傳輸通道，並於該通訊服務具有高優先權時切斷其他通訊服務以釋出一專用通道予該用戶設備使用。藉此，該小型胞元式(Smallcell)基地台無須保留一專用通道來進行連線模式之接入(access)的動作，因而可使通道資源被充分利用。

Description

小型胞元式(Smallcell)基地台及其通道資源分配方法
本發明係關於一種基地台及其通道資源分配方法，更特別的是關於一種小型胞元式(Smallcell)基地台及其通道資源分配方法。
無線行動通訊網路需要眾多基地台的設置來擴大訊號的涵蓋範圍，以供用戶設備(User Equipment,UE)透過基地台進行各種通訊服務。
行動通訊網路可由許多小型無線胞元(Cell)組成，即基地台，針對其位置或應用，各個基地台可能有著不同的涵蓋範圍、系統容量、與輸出功率。通常依其涵蓋範圍(或稱輸出功率)，可分類成大型胞元式(Macrocell)基地台、微型胞元式(Microcell)基地台、特微型胞元式(Picocell)基地台及毫微微型胞元式(Femtocell)基地台。其中，微型胞元式(Microcell)、特微型胞元式(Picocell)及毫微微型胞元式(Femtocell)基地台屬於小型胞元式(Smallcell)基地台的一種，此種小型胞元式(Smallcell)基地台主要是針對稠密的行動電話使用區域，用以增加網路容量，如車站、購物商場等，進一步地，更可彌補大型胞元式基地台無法涵蓋的區域及提升數據傳輸速率，因而通常用於住宅或小型商業環境。如第1圖所示，係為大型胞元式基地台200及小型胞元式(Smallcell)基地台100與核心網路(core network) 300間的配置示意圖。
在小型胞元式(Smallcell)基地台100的系統中，因其所提供的專用通道(dedicated channel,DCH)不若大型胞元式基地台200提供的那樣多，通常為提供4、8、16、32等數量較少的通道數，因此當所有的專用通道都占滿時，較高優先權的通話便無法接取進來，例如110或119等最高優先權的通話便無法為其提供可進行通話服務的專用通道。因此，習知的小型胞元式(Smallcell)基地台100的系統中，在專用通道都占滿時仍會保留一專用通道來供下一通道請求的優先權辨識處理，以決定是否要切斷正在使用的一專用通道來分配給此通道請求使用。如此，雖然可確保高優先權的通話可被接通，但此機制卻也浪費了一專用通道，進而使原本資源數量就已較少之小型胞元式(Smallcell)基地台100的資源運用更加受限。
本發明之一目的在於解決小型胞元式(Smallcell)基地台中必須預先保留一專用通道供優先權辨識的缺點。
本發明之另一目的在於使小型胞元式(Smallcell)基地台的通道資源可全部供給用戶設備來進行通訊服務。
為達上述目的及其他目的，本發明之小型胞元式(Smallcell)基地台，用於提供無線傳輸通道予位於訊號覆蓋範圍內的用戶設備(UE)，以供該用戶設備連結至一核心網路進行通訊服務，包含：一無線收發器，係作為與該用戶設備間之訊號傳遞的媒介；一網路介面，係用於透過網際網路與該核心網路連線；及一通道資源分配處理器，具有複數前向接取通道(FACH)及可供連線至該核心網路的複數專用通道(DCH)，該通道資源分配處理器係電性連接該無線收發器及該網路介面，用於藉由該前向接取通道提供該用戶設備在提出進入連線模式請求時的通訊方式，並在判定有剩餘之專用通道時，將該專用通道分配給該用戶設備，作為該連線模式下與該用戶設備間的無線傳輸通道。
於一實施例中，該通道資源分配處理器並可用於在無剩餘之專用通道時，維持以前向接取通道的通訊方式作為該連線模式下與該用戶設備間的無線傳輸通道。
於一實施例中，更可包含：一儲存單元，係電性連接該通道資源分配處理器，該儲存單元內儲存有一連線優先權列表，該通道資源分配處理器於無剩餘之專用通道時，根據該連線優先權列表取得該通訊服務的優先權位階，並於該通訊服務的優先權位階高於該等專用通道之複數其他通訊服務的至少其一時，切斷優先權位階最低之該其他通訊服務的專用通道使用權以給予該用戶設備該專用通道。
為連上述目的及其他目的，本發明復提出一種小型胞元式(Smallcell)基地台的通道資源分配方法，應用於已向該小型胞元式基地台註冊之用戶設備提出連線模式的服務請求以進行一通訊服務時的通道分配，該小型胞元式基地台係提供無線傳輸通道予位於訊號覆蓋範圍內的用戶設備，以供該用戶設備連結至一核心網路進行通訊服務，該通道資源分配方法包含：提供前向接取通道(FACH)以接收該服務請求；判定是否有剩餘之專用通道(DCH)；及於專用通道有剩餘時，給予一專用通道。
於一實施例中，於專用通道被占滿時，更可包含下述步驟：維持該用戶設備之該前向接取通道的使用。
於一實施例中，於維持該用戶設備之該前向接取通道的使用的步驟後，當該用戶設備需要該專用通道執行該通訊服務時更可包含：根據一連線優先權列表取得該通訊服務的優先權位階；判定該通訊服務的優先權位階是否高於占滿該等專用通道之複數其他通訊服務的至少其一；及於該通訊服務的優先權位階高於占滿該等專用通道之該等其他通訊服務的至少其一時，切斷最低優先權的該其他通訊服務之專用通道的使用，並將釋出的該專用通道分配給予該用戶設備。
於一實施例中，於該通訊服務的優先權位階未高於占滿該等專用通道之該等其他通訊服務的至少其一時，更可包含下述步驟：維持該用戶設備之該前向接取通道的使用。
藉此，本發明之小型胞元式(Smallcell)基地台無須預先保留一專用通道，使得原本的優先權判定步驟中之小型胞元式(Smallcell)基地台傳遞訊號與用戶設備的下鏈傳輸(downlink)可由前向接取通道來進行，進而使得小型胞元式(Smallcell)基地台的通道資源可被充分使用。
為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：
本案係關於無線通訊中無線通道的分配協調與管理。在各個實施例中，本文所描述的技術和裝置可以用於無線通訊網路，諸如分碼多工存取(CDMA)網路、分時多工存取(TDMA)網路、分頻多工存取(FDMA)網路、正交FDMA(OFDMA)網路、單載波FDMA(SC-FDMA)網路、LTE網路、以及其他通訊網路。
首先請參閱第2圖，係本發明一實施例中之小型胞元式(Smallcell)基地台的系統方塊圖。小型胞元式(Smallcell)基地台100包含：無線收發器110、網路介面120、及通道資源分配處理器130，較佳地係更包含：儲存單元140。於後將對各元件進行說明。
無線收發器110係作為與該用戶設備400間之訊號傳遞的媒介，以接收自該用戶設備400傳遞來的訊號，及自該小型胞元式(Smallcell)基地台100傳遞訊號給該用戶設備400。
網路介面120係用於供該小型胞元式(Smallcell)基地台100可連接至網際網路190，進而透過該網際網路190與該核心網路300連線。因此，舉例來說，該小型胞元式(Smallcell)基地台100係透過家用或企業用之網路設備連上網際網路190，再與核心網路300連線，如此可有效減低大型胞元式基地台200的負荷量及達到較佳的訊號涵蓋率及提升無線服務品質。
通道資源分配處理器130具有複數前向接取通道(FACH)及可供連線至該核心網路的複數專用通道DCH，該通道資源分配處理器130係電性連接該無線收發器110及該網路介面120,以透過該無線收發器110與用戶設備400建立連線，並根據用戶設備400之服務請求透過與該網路介面120與網際網路190連線進而連結該核心網路300。
該通道資源分配處理器130藉由該前向接取通道(FACH)的使用，以於該用戶設備400提出欲進入連線模式之請求時，提供該用戶設備400與小型胞元式(Smallcell)基地台間的一種連線方式。該通道資源分配處理器130並判定是否仍有剩餘之專用通道，以在無剩餘之專用通道時維持該前向接取通道(FACH)之使用，進而取代習知技術中保留一專用通道給接入之用戶設備400的做法。以該前向接取通道FACH及隨機存取通道RACH(Random Access Channel)分別作為該小型胞元式(Smallcell)基地台100對該用戶設備400的下鏈通道(downlink)及該用戶設備400對該小型胞元式(Smallcell)基地台100的上鏈通道(uplink)，使該用戶設備400雖處於連線模式下卻是先使用前向接取通道FACH來接收自該小型胞元式(Smallcell)基地台100傳輸的訊號，待該用戶設備400確實需要專用通道來進行特定服務時，再透過隨機存取通道RACH來傳送請求服務(請求專用通道)予該小型胞元式(Smallcell)基地台100。其中，該前向接取通道FACH及該隨機存取通道RACH係為成對的單向傳輸通道，係屬習知技術，於此不再贅述隨機存取通道RACH與前向接取通道FACH間的運作方式。
儲存單元140係電性連接該通道資源分配處理器130，該儲存單元140內儲存有一連線優先權列表，該通道資源分配處理器130在無剩餘專用通道且該用戶設備需要該400專用通道與該核心網路300連線以進行一通訊服務時。該通道資源分配處理器130根據該連線優先權列表取得該通訊服務的優先權位階。該通道資源分配處理器130並在該通訊服務的優先權位階高於占滿該等專用通道之複數其他通訊服務的至少其一時，切斷優先權位階最低之該其他通訊服務的專用通道使用權，以給予該用戶設備400該專用通道，其中給予該專用通道的指令即是透過該前向接取通道FACH傳輸供該用戶設備400接入(access)該專用通道所需的各項參數。
接著請參閱第3圖，係本發明一實施例中之小型胞元式(Smallcell)基地台的通道資源分配方法流程圖。當已向該小型胞元式(Smallcell)基地台註冊之用戶設備提出連線模式的服務請求時，本發明實施例中之通道資源分配方法包含：步驟S101：接收用戶設備的服務請求，即提供前向接取通道(FACH)以接收用戶設備(UE)向小型胞元式(Smallcell)基地台(Smallcell)的服務請求；步驟S103：判定是否有剩餘之專用通道(DCH)；步驟S105：於專用通道(DCH)有剩餘時，給予一專用通道，並於專用通道(DCH)被占滿時，更可進入步驟S107；及步驟S107：維持該用戶設備之該前向接取通道(FACH)的使用。
進一步地，第3圖更顯示步驟S107後之優先權判斷的流程，包含：步驟S109：判定該用戶設備是否需要該專用通道(DCH)以與該核心網路連線進而進行該通訊服務；步驟S111：於執行該通訊服務不需該專用通道(DCH)時使該用戶設備繼續使用該前向接取通道(FACH)，並回到步驟S109；於需要該專用通道(DCH)執行該通訊服務時進入步驟S113；及步驟S113：根據一連線優先權列表取得該通訊服務的優先權位階；步驟S115：判定該通訊服務的優先權位階是否高於占滿該等專用通道(DCH)之複數其他通訊服務的至少其一；步驟S117：於該通訊服務的優先權位階未高於占滿該等專用通道(DCH)之該等其他通訊服務的至少其一時維持該前向接取通道(FACH)的使用，並回到步驟S109；於該通訊服務的優先權位階高於占滿該等專用通道(DCH)之該等其他通訊服務的至少其一時，進入步驟S119；及步驟S119：切斷最低優先權的該其他通訊服務之專用通道(DCH)的使用，並將釋出的該專用通道(DCH)分配給予該用戶設備。其中，若該通訊服務的優先權位階係為最高位階時，仍係切斷最低優先權的該其他通訊服務之專用通道(DCH)的使用。
綜上所述，本發明藉由通道資源的分配管理將連線模式下，對於剛接入之用戶設備，先以前向接取通道(FACH)作為與小型胞元式(Smallcell)基地台間的溝通管道，在專用通道(DCH)被占滿時才配予專用通道(DCH)，而非必定要在用戶設備進入連線模式時就直接配予專用通道，如此即可免除一保留通道的占用，進而使小型胞元式(Smallcell)基地台的資源有更佳的利用效率。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
100．．．小型胞元式(Smallcell)基地台
110．．．無線收發器
120．．．網路介面
130．．．通道資源分配處理器
140．．．儲存單元
190．．．網際網路
200．．．大型胞元式基地台
300．．．核心網路
400．．．用戶設備
DCH．．．專用通道
FACH．．．前向接取通道
RACH．．．隨機存取通道
UE．．．用戶設備
Smallcell．．．小型胞元式基地台
S101~119．．．步驟
第1圖為大型胞元式基地台及小型胞元式(Smallcell)基地台與核心網路間的配置示意圖。
第2圖為本發明一實施例中之小型胞元式(Smallcell)基地台的系統方塊圖。
第3圖為本發明一實施例中之小型胞元式(Smallcell)基地台的通道資源分配方法流程圖。
S101~119．．．步驟

Claims (7)

  1. 一種小型胞元式(Smallcell)基地台，用於提供無線傳輸通道予位於訊號覆蓋範圍內的用戶設備(UE)，以供該用戶設備連結至一核心網路進行通訊服務，包含：一無線收發器，係作為與該用戶設備間之訊號傳遞的媒介；一網路介面，係用於透過網際網路與該核心網路連線；及一通道資源分配處理器，具有複數前向接取通道(FACH)及可供連線至該核心網路的複數專用通道(DCH)，該通道資源分配處理器係電性連接該無線收發器及該網路介面，用於藉由該前向接取通道提供該用戶設備在提出進入連線模式請求時的通訊方式，並在判定有剩餘之專用通道時，將該專用通道分配給該用戶設備，作為該連線模式下與該用戶設備間的無線傳輸通道。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之小型胞元式(Smallcell)基地台，其中該通道資源分配處理器並用於在無剩餘之專用通道時，維持以前向接取通道的通訊方式作為該連線模式下與該用戶設備間的無線傳輸通道。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之小型胞元式(Smallcell)基地台，其中更包含一儲存單元，係電性連接該通道資源分配處理器，該儲存單元內儲存有一連線優先權列表，該通道資源分配處理器於無剩餘之專用通道時，根據該連線優先權列表取得該通訊服務的優先權位階，並於該通訊服務的優先權位階高於該等專用通道之複數其他通訊服務的至少其一時，切斷優先權位階最低之該其他通訊服務的專用通道使用權以給予該用戶設備該專用通道。
  4. 一種小型胞元式(Smallcell)基地台的通道資源分配方法，應用於已向該小型胞元式基地台註冊之用戶設備提出連線模式的服務請求以進行一通訊服務時的通道分配，該小型胞元式基地台係提供無線傳輸通道予位於訊號覆蓋範圍內的用戶設備，以供該用戶設備連結至一核心網路進行通訊服務，該通道資源分配方法包含：提供前向接取通道(FACH)以接收該服務請求；判定是否有剩餘之專用通道(DCH)；及
  5. 於專用通道有剩餘時，給予一專用通道。如申請專利範圍第4項所述之方法，其中，於專用通道被占滿時，更包含下述步驟：維持該用戶設備之該前向接取通道的使用。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中於維持該用戶設備之該前向接取通道的使用的步驟後，當該用戶設備需要該專用通道執行該通訊服務時更包含：根據一連線優先權列表取得該通訊服務的優先權位階；判定該通訊服務的優先權位階是否高於占滿該等專用通道之複數其他通訊服務的至少其一；及於該通訊服務的優先權位階高於占滿該等專用通道之該等其他通訊服務的至少其一時，切斷最低優先權的該其他通訊服務之專用通道的使用，並將釋出的該專用通道分配給予該用戶設備。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中於該通訊服務的優先權位階未高於占滿該等專用通道之該等其他通訊服務的至少其一時，更包含下述步驟：維持該用戶設備之該前向接取通道的使用。
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